[發明專利]一種基于線性調頻的脈搏測謊方法與裝置

有效

• 申請號: 201911036322.0
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110680349B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 馬碧云;元達鵬;劉嬌蛟
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A61B5/16
• 分類號: A61B5/16;A61B8/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔣劍明

本發明公開了一種基于線性調頻的脈搏測謊方法與裝置，傳感器采用非陣列超聲探頭發射線性調頻的連續信號，線性調頻信號具有精確、抗多徑、去偽影的優點。結合預失真處理、脈沖壓縮、分層反演回波算法，通過各反射回波之間的時延，得到各反射面的位置(深度)；利用超聲波在體內的衰減函數，通過迭代的方式反演出發射信號與回波信號在每個反射層的幅值，并計算出每一層反射面的反射系數；反射系數可確定各反射層的組織構成，得到脈搏的深度、頻率、幅度等多維度的脈搏信息，從而可為測謊結果的判斷提供更多維度的參考。

技術領域

本發明涉及聲學探測、信號處理等技術領域，具體涉及一種基于線性調頻的脈搏測謊方法與裝置。

背景技術

測謊技術是一項犯罪心理測試技術，在偵查工作前期，偵查人員根據初步偵查和調查掌握的情況，發現了嫌疑對象，但尚無確鑿證據認定該對象是否犯罪分子，通常采用傳喚或拘傳的方法，進行正面審查，以排除或肯定犯罪嫌疑。但作案者和無辜者都會極力辯解，否認犯罪，其供述有的一時難以查證或雖能查證但需花費大量時間和經費。這時，若使用測謊技術，就能迅速地排除大量的無辜嫌疑人，篩選出重點嫌疑對象，在條件比較好的情況下還可以直接認定犯罪分子，然后圍繞重點嫌疑對象開展審訊和調查，可以事半功倍，大大提高破案效率。

現代科學證實，人在說謊時生理上的確發生著一些變化，有一些肉眼可以觀察到，如出現抓耳撓腮、腿腳抖動等一系列不自然的人體動作。還有一些生理變化是不易察覺的，如：呼吸速率和血容量異常，出現呼吸抑制和屏息；脈搏加快，血壓升高，血輸出量增加及成分變化，導致面部、頸部皮膚明顯蒼白或發紅；皮下汗腺分泌增加，導致皮膚出汗，雙眼之間或上嘴唇首先出汗，手指和手掌出汗尤其明顯；眼睛瞳孔放大；胃收縮，消化液分泌異常，導致嘴、舌、唇干燥；肌肉緊張、顫抖，導致說話結巴。這些生理參量由于受植物神經系統支配，所以一般不受人的意識控制，而是自主的運動，在外界刺激下會出現一系列條件反射現象。這一切都逃不過測謊儀的“眼睛”。而測謊一般是從三個方面測定一個人的生理變化，即脈搏、呼吸和皮膚電阻，其中脈搏為首位；因此若能得到多維度的脈搏信息，將會提高對測謊結果判斷的準確度。

目前的脈搏檢測裝置主要采用壓力、光學傳感器感知脈搏，并配合不同類型的機械裝置，例如：微型馬達、電磁閥、氣泵、液壓泵裝置等，模擬人手獲取脈搏的信息。多個專利公開了基于壓力、溫度傳感裝置的脈搏檢測裝置，例如：中國專利，授權號：ZL86107657.3、授權號：CN102411615、申請號：301310629076.6等。其核心均是通過固定在手上的壓力傳感器感知患者的脈搏信息，采用溫度傳感器校準壓力傳感器的誤差，然而其仍具有觸感類型傳感器的一些不足，例如：精度不高；傳感器與手腕貼合層度對結果影響較大，需要用高精密度、高成本的氣泵和液壓裝置減小誤差。

而超聲因其安全、無損等特點被長期用來采集脈搏數據，例如：中國專利，申請號：200610083339.8，借助醫用陣列超聲三維成像設備，通過獲取脈搏的三維圖形得到脈搏各種參數；但該方法采用脈沖信號作為探測信號，脈沖信號一般用于成像，并需結合陣列探頭使用、且運算過程復雜。

發明內容

本發明的目的是為了實現脈搏信息的準確獲取，提供一種基于線性調頻的脈搏測謊方法與裝置。

本發明的第一個目的可以如下技術方案達到：

一種基于線性調頻的脈搏測謊方法，包括如下步驟：

S1、信號預處理：采用非陣列探頭發射線性調頻的連續信號，線性調頻信號具有精確、抗多徑、去偽影等特點；并通過幅度加權探頭的脈沖響應，使得回波信號的帶寬不局限于探頭，從而提高軸向分辨力；最后使用Lanczos窗函數作為幅度削減函數降低脈壓后的旁瓣；

S2、脈沖壓縮：對接收到的反射回波做脈沖壓縮處理，以獲得峰值功率較高的窄脈沖；并通過加Hanmming窗，降低脈沖壓縮后的旁瓣；